Вычислительная техника и информационные технологии. Информационные технологии

Знать состав, основы построения, т.е. архитектуру ЭВМ и принципы работы основных компонентов ЭВМ; Знать характеристики, параметры конфигурации персонального компьютера, виды программного обеспечения;

Знать требования, предъявляемые к организации локальной вычислительной сети ЭВМ, и уметь правильно организовать сеть; Знать принципы передачи информации в вычислительных сетях; Знать основные стандарты вычислительных сетей.

Закрепить и углубить знания основ архитектуры построения информационных сетей (модель ISO/OSI, логическая структура информационных сетей с маршрутизацией, селекцией информации) и их компонентов; Знать место и роль радиоэлектронных устройств и систем, входящих в

информационные сети, и основные требования, предъявляемые к ним; знать правила и обладать навыками работы в сети;

знать виды основных служб (сервисов) и особенности их организации и использования; 1.3. Перечень дисциплин и разделов (тем), необходимых студентам для

изучения данной дисциплины.

Дисциплина «Информационные технологии» (ОПД.Ф.1) является общепрофессиональной и ее изучение опирается на знания, полученные при освоении естественнонаучных: «Теория информации» (ЕН.Ф.05), «Информатика» (ЕН.Ф.07) «Математика» (ЕН.Ф.01). Изучение данной дисциплины необходимо для овладения другими общепрофессиональными дисциплинами, в частности «Моделирование систем» (ОПД.Ф.10), «Теория электрической связи» (ОПД.Ф.14).

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Тематика лекций.

21

2.1.1 Общие сведения о информационных технологиях 2 часа. Информационные технологии. Общие принципы построения. Классификация видов информационных технологий. Рекомендуемая литература.

22

2.1.2Реализация информационных технологий в различных сферах

деятельности - 2 часа. Определение и задачи информационных технологий. Информационные технологии как система. Этапы развития информационных технологий. Классификация информационных технологий. Современное состояние и тенденции развития информационных технологий. Необходимость объединения компьютеров в сети, понятие информационной сети.

Теория информации как научная дисциплина. Получение, передача, хранение и обработка информации. Кодирование информации, двоичное кодирование. Количество информации и единицы измерения. Способы кодирования числовой, текстовой, графической информации. Роль информации в промышленности и научных исследованиях.

2.1.4 Системный подход к организации информационных процессов. 2 часа. Процессы передачи информации как система. Общие принципы системного

Основные модели данных. Понятие о СУБД. Приложение БД. Словарь данных (каталог). Администратор БД. Основные функции СУБД. Уровни архитектуры БД: внешний, концептуальный, внутренний. Независимость от данных.

Понятие о ER-моделировании. 2 часа

Основные элементы: тип сущности, сущность, атрибуты, тип связи, связь. Изображение элементов ER-модели на диаграмме. Кортежи (записи). Атрибуты, домены атрибутов. Виды атрибутов. Ключевые атрибуты, виды ключей. Связи меду сущностями. Арность связи. Рекурсивные (унарные)

23

связи. Показатель кардинальности связи (1:1, 1:N, M:N). Степень участия в связи (полная, частичная). Атрибуты связи.

Понятие о EER-моделировании. 2 часа

Суперклассы и подклассы. Наследование атрибутов. Специализация, генерализация. Степень участия (полная, частичная), фактор пересечения, разделённости подклассов (overlap, disjoint). Категоризация. Изображение на EER-диаграмме. Формирование таблиц для подклассов/суперклассов.

Реляционная алгебра, язык SQL. 4 часа

Понятие отношения (таблицы) как объекта реляционной алгебры. Формирование отношений-таблиц на основе концептуальной (ER) схемы. Элементы реляционной алгебры. Реляционные операции, агрегатные функции. Элементы языка SQL. Группы операций DML и DDL. Реализация реляционных операций и агрегатных функций в языке SQL. Операции обновления (вставка, модификация, удаление записи). Операции группы DDL: создание таблицы, изменение структуры таблицы, удаление таблицы.

Нормализация отношений-таблиц. 4 часа Возможные аномалии обновления. Функциональные зависимости между

атрибутами. Полные, частичные зависимости. Транзитивные зависимости. Первая, вторая, третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса-Кодда. Этапы проектирования БД.

2.1.6 Удаленный доступ к базам данных Параллельная и распределенная обработка информации в вычислительных системах. 4 часа. Параллельная и распределенная обработка информации в вычислительных системах. Виды распределенной обработки информации и их характеристика. Архитектура вычислительных сетей. Локальные и глобальные вычислительные сети. Электронная почта и обмен файлами, удаленный доступ к процедурам решения задач, коллективное решение научных и производственных задач. Основные понятия сетевой обработки информации.

Факторы, влияющие на надежность функционирования вычислительной техники. Их классификация. Электромагнитная совместимость. Системы питания ЭВМ. Группы рисков потери информации. Методы защиты информации, хранимой в вычислительной технике, от исчезновения.

2.1.8 Базы знаний 2 часа Программное обеспечение для реализации баз знаний. Понятие об оптимизации запросов. Факторы, влияющие на стоимость исполнения запроса. Этапы обработки запроса и их краткая характеристика. План исполнения запроса. Статистические показатели БД. Влияние порядка исполнения реляционных операций на стоимость. Правила эквивалентности для реляционных операций.

2.1.9 Защищенные информационные технологии Локальные и глобальные

Основные виды сетевых операционных систем, их сравнительная характеристика. Программные компоненты. Сетевые службы, сетевая печать, разделение ресурсов, их совместное использование и права доступа. Администрирование.

Локальные и глобальные сети для реализации информационных технологий 4 часа.

Однородные и неоднородные сети. Необходимость стандартизации. Международные организации в области стандартизации. Общая характеристика, необходимость и область применения эталонной модели взаимосвязи открытых систем. Сетевая модель ISO/OSI. Многоуровневая архитектура. Взаимодействие уровней модели OSI. Передача данных по сети. Функции и структура пакета. Назначение протоколов Сетевое программное обеспечение. 2 часа.

25

Сетевые приложения. Электронная почта. Функции и стандарты. Передача файлов, планирование, WWW технология. Компьютерные системы видеоконференцсвязи. Модель «клиент-сервер» и ее преимущества.

Защита информации в сетях 2 часа.

Планирование защиты сети. Виды рисков. Уровни защиты. Разработка политики защиты. Физическая защита оборудования. Аутентификация. Модели защиты. Дополнительные средства защиты Краткий обзор и классификация методов кодирования. Создание псевдослучайной последовательности. Системы с открытым ключом.

2.1.10 Проектирование информационных технологий на базе локальных и глобальных вычислительных сетей 2 часа Системы глобальной связи GSM и др., спутниковой навигации (Glonass, Navstar), передачи данных GPRS. Интеграция систем и сетей передачи данных и этих систем. Место и роль радиоэлектронных систем передачи цифровой информации в этих системах и требования, предъявляемые к ним. Проектирование информационных технологий на базе локальных и глобальных вычислительных сетей.

2.1.11 Современные виды информационного обслуживания 2 часа Системы массового обслуживания. Элементы теории графов. Время ожидания. Понятие очереди. Виды очередей. Использование математического моделирования для реализации систем массового обслуживания. Понятие качество облуживания, метрика.

2.2Практические и семинарские занятия, их содержание и объем в часах: Не предусмотрено

2.3Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах.

26

2.4Курсовой проект (работа), его характеристика. Не предусмотрено

2.5Самостоятельная работа

Виды самостоятельной работы (с указанием объема часов и форм контроля)

3.1 Основная литература:

1.Информационные технологии. Учебное пособие/ Илюхин Б.В. Томск: Томский государственный университет систем управления и

27

(http://edu.tusur.ru/training/publications/1793).

2.Вычислительные устройства и системы. Учебное пособие/ Илюхин Б.В. Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2010. - 181 с., ил. (http://edu.tusur.ru/training/publications/1713).

3.2Дополнительная литература:

1.Сети ЭВМ и телекоммуникации: учебное пособие / И. В. Бойченко; Федеральное агентство по образованию, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Кафедра автоматизированных систем управления. - Томск: ТУСУР, 2007. - 240

с. : ил., (47 экз).

2.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебное пособие для вузов / В. Л. Бройдо. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2008. - 702[2] с. : ил. - (Учебник для вузов). (30 экз).

3.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации : учебник для вузов / А. П. Пятибратов, Л. П. Гудыно, А. А. Кириченко ; ред. А. П. Пятибратов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Финансы и статистика, 2006. - 558[2] с. : ил. – (90 экз).

28

Указания по подготовке к выполнению лабораторных работ и

практических занятий по дисциплине «Информационные

технологии».

Заблаговременно до лабораторных занятий студенту необходимо подготовиться к их выполнению в часы самостоятельной работы. Необходимо изучить общие сведения, теоретический материал, относящийся к теме лабораторной работы и порядок ее выполнения. При подготовке к выполнению лабораторной работы необходимо воспользоваться рекомендуемой литературой.

В процессе выполнения задания лабораторной работы следует фиксировать выполняемые действия и промежуточные результаты.

После выполнения лабораторной работы студент должен оформить отчет. Образец оформления отчета содержится в Приложении 1. Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие сведения:

7.Тема и цель работы

8.Условия индивидуального задания

9.Теоретические сведения

10.Порядок выполнения работы

11.Результаты работы

12.Анализ полученных результатов, выводы.

Отчет по лабораторной работе должен быть выполнен в соответствии с образовательным стандартом вуза. Электронная версия отчета должна быть подготовлена в формате MS Word.

Защита отчета по лабораторной работе производится в форме собеседования. Студент должен уметь:

пояснить полученные результаты, пояснить ход выполнения работы, отвечать на контрольные вопросы.

29

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Шаблон отчета:

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

отчет по выполнению ЛАБОРАТОРНОГО занятия № _______

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «_________________________________________________»

30